- Komponen Diperlukan
- Kunci Solenoid
- Modul Bluetooth HC-05
- Diagram Sirkuit untuk Kunci Solenoid Terkendali Bluetooth
- Program Arduino untuk Mengontrol Kunci Solenoid berdasarkan Data Sidik Jari
- Aplikasi Android untuk Membaca Data Sidik Jari dan Mengirim ke Arduino melalui Bluetooth
- Casing Cetak 3D untuk Kunci Berbasis Biometrik
- Menguji kunci terkontrol Sidik Jari berbasis Arduino kami
Sekarang seluruh dunia berada dalam cengkeraman COVID 19 dan semua orang mengambil tindakan pencegahan sedapat mungkin untuk mencegah diri mereka tertular penyakit serius ini dengan mengikuti jarak sosial, memakai masker, menggunakan transaksi tanpa uang tunai, dan menghindari menyentuh apapun untuk mencegah penyebaran kuman. Dengan munculnya teknologi, kunci normal menjadi bagian dari masa lalu dan kunci berbasis biometrik baru dan kunci berbasis RFID menjadi semakin umum. Kunci berbasis sidik jari dan perangkat pencatatan kehadiran juga digunakan di sebagian besar kantor dan perguruan tinggi, tetapi saat ini tidak disarankan untuk melakukannya karena pandemi ini, sehingga kami akan membangun kunci pintu dengan menggunakan kunci dan kontrol solenoid. itu menggunakan aplikasi android melalui Bluetoothsehingga kami tidak perlu menyentuh sensor sidik jari sama sekali dan cukup gunakan ponsel Anda sendiri untuk mengontrol kuncinya. Jadi, mari kita mulai.
Komponen Diperlukan
- 1 × Arduino Nano
- 1 × HC-05 Modul Bluetooth
- 1 × Kunci Solenoid
- 1 × Buzzer piezoelektrik
- 1 × LED Merah 5mm
- 1 × LED Hijau 5mm
- 1 × IRF540N N-Channel MOSFET
- 1 × BC547 NPN Transistor
- Resistor: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
- 1 × 7805 Regulator Tegangan
- 1 × pasangan konektor Jack DC
- Perfboard
Kunci Solenoid
Pada door lock konvensional terdapat kunci untuk menarik atau mendorong latch, dan kita harus mengoperasikannya secara manual, namun pada solenoid lock, latch dapat dioperasikan secara otomatis dengan memberikan tegangan pada kumparan solenoid yang akan mengontrol latch. hadir di kunci.
Kunci solenoida memiliki koil solenoida bertegangan rendah yang menarik kait kembali ke pintu saat tegangan yang sesuai diterapkan padanya dan akan tetap terbuka sampai tegangan dilepas. Jadi, Anda dapat mengontrol operasi dengan mengontrol tegangan yang diberikan kepadanya dengan menggunakan tombol tekan, relai, mikrokontroler, dll. Kunci pintu solenoida terutama digunakan di daerah terpencil untuk mengotomatiskan operasi tanpa melibatkan upaya manusia.
Modul Bluetooth HC-05
HC-05 digunakan untuk menyediakan konektivitas nirkabel ke proyek Anda sehingga Anda dapat berkomunikasi dengan mikrokontroler lain atau ponsel dan laptop Anda. Anda dapat dengan mudah mengontrol data yang dikirim dan diterima dengan menggunakan aplikasi android sederhana yang dapat Anda buat sendiri dengan mudah. Ini memiliki dua mode, mode data pertama yang digunakan untuk mentransfer data ke dan dari perangkat Bluetooth dan yang kedua adalah mode AT Commandsyang digunakan untuk mengkonfigurasi modul Bluetooth Anda. Ini berkomunikasi menggunakan komunikasi USART pada kecepatan baud 9600 sehingga Anda dapat menghubungkannya ke mikrokontroler yang mendukung komunikasi USART dan dapat dengan mudah dihubungkan ke port Serial yang tersedia di papan tulis. Ingatlah bahwa Anda perlu memberi daya perangkat dengan catu daya 5V dan menghubungkan pin TX ke pin RX mikrokontroler dan pin RX ke pin TX mikrokontroler. Anda dapat menggunakannya dalam aplikasi otomasi dan aplikasi nirkabel dalam pencatatan data dan robotika.
Diagram Sirkuit untuk Kunci Solenoid Terkendali Bluetooth
Diagram rangkaian lengkap yang menunjukkan cara menghubungkan dan mengontrol kunci solenoida dengan Arduino melalui MOSFET ditunjukkan di bawah ini.
Seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian, koneksinya agak, sederhana Anda perlu menghubungkan modul Bluetooth HC-05 ke nano dengan menyalakan perangkat dengan catu daya 5V dan menghubungkan pin TX ke pin RX mikrokontroler dan pin RX ke pin TX dari mikrokontroler. Anda perlu menambahkan LED merah untuk menampilkan status daya Arduino nano dan LED hijau untuk menunjukkan apakah pintu tidak terkunci. Anda juga perlu menghubungkan bel. Diagram koneksi juga ditampilkan di bawah untuk memudahkan pemahaman.
Untuk mengontrol kunci solenoida, Anda perlu menggunakan rangkaian kontrol yang terdiri dari Transistor NPN dan MOSFET saluran N. Kami akan mengontrol transistor NPN dengan menghubungkan pin D9 dari Nano ke pin basis transistor melalui resistor 550 Ohm untuk mengontrol arus yang mengalir ke Transistor. Ketika pin D9 ditarik tinggi, transistor dihidupkan dan pin gerbang MOSFET ditarik ke tanah, mematikan MOSFET yang mematikan kunci solenoida dan ketika pin D9 RENDAH, transistor NPN mati yang mana berarti GERBANG MOSFET ditarik ke 12V melalui resistor tarik 2kOhm untuk menghidupkan MOSFET dan menyalakan kunci solenoida. Dengan cara ini, Anda dapat mengontrol kunci Solenoid menggunakan 5V Arduino Nano Anda. Anda tidak dapat secara langsung mengontrol IRF540N MOSFET dengan pin 5V dari Nano karena ini bukan MOSFET tingkat logika sehingga ia menang 't sepenuhnya hidup atau mati dengan 5V dari nano, maka kita akan menggunakan transistor BC547 NPN untuk mengontrol MOSFET.
Saya telah menyolder sirkuit lengkap pada papan perf untuk membuatnya kompak. Idenya adalah untuk merancang casing cetak 3D untuk kunci kami sehingga dapat dengan mudah dipasang dan digunakan.
Program Arduino untuk Mengontrol Kunci Solenoid berdasarkan Data Sidik Jari
Kami akan menulis kode di Arduino IDE resmi, jika Anda belum memiliki IDE, Anda harus mendownloadnya dari situs resmi Arduino. Kami memulai kode dengan mendeklarasikan variabel yang akan kami gunakan dalam kode untuk mengontrol periferal seperti bel dan led, juga untuk mengontrol kunci solenoida dengan mengontrol transistor.
int nilai1; # tentukan led 12 # tentukan bjt 9 # tentukan buzzer 7
Sekarang datang ke bagian penyiapan Arduino, pertama-tama kita akan menginisialisasi komunikasi serial Arduino pada kecepatan baud 9600. Karena kami menggunakan pin perangkat keras Arduino untuk komunikasi serial, jadi kami tidak perlu menggunakan serial perangkat lunak dalam proyek. Sekarang kita harus mendeklarasikan pin yang kita gunakan sebagai keluaran atau masukan dan memberinya kondisi awal.
Serial.begin (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (led, OUTPUT); pinMode (buzzer, OUTPUT); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW);
Sekarang di fungsi loop dari kode, kita akan membaca data yang datang secara serial dari modul Bluetooth HC-05 dan memeriksa apakah sesuai dengan perintah kunci atau buka kunci. Dalam program logic kita jika sidik jari dikenali dengan benar, maka modul bluetooth akan mengirimkan nilai "1" dan jika sidik jari tidak dikenali, maka modul bluetooth akan mengirimkan nilai "0". Jika nilai yang dibaca oleh Nano adalah “1”, maka pintu akan terbuka dan bel akan berbunyi sedetik dan pintu akan tetap tidak terkunci selama 7 detik. Setelah itu pintu akan dikunci lagi. Jika nilai terbaca “0”, yang berarti sidik jari tidak dikenali, maka bel akan membunyikan alarm tiga kali untuk satu detik masing-masing untuk mengingatkan pihak keamanan.
Serial.println ("Membaca"); sementara (Serial.available () == 0); nilai1 = Serial.read (); Serial.println (nilai1); if (value1 == 1) {Serial.println ("Unlocking"); digitalWrite (bjt, LOW); digitalWrite (buzzer, HIGH); digitalWrite (led, HIGH); penundaan (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); penundaan (6000); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW); } jika (nilai1 == 0) {digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (buzzer, HIGH); Serial.println ("Mengunci"); penundaan (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); penundaan (1000); digitalWrite (buzzer, HIGH); penundaan (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); penundaan (1000); digitalWrite (buzzer, HIGH); penundaan (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); }
Aplikasi Android untuk Membaca Data Sidik Jari dan Mengirim ke Arduino melalui Bluetooth
Aplikasi untuk proyek ini dirancang menggunakan penemu aplikasi Kodular. Membuat aplikasi menggunakan Kodular sangat sederhana; Anda dapat membuat aplikasi dengan menggabungkan blok sesuai dengan diagram alur proyek Anda.
Untuk membuat aplikasi dengan Kodular, buka Kodular.io dan buat akun jika Anda belum memilikinya, masuk ke akun Anda, lalu klik opsi ' Buat Aplikasi' .
Setelah itu, Anda akan dibawa ke layar Projects. Klik tombol ' Buat Proyek' untuk membuat Proyek.
Beri nama aplikasi dan klik ' Selesai '. Proyek akan dibuat dan Anda akan dibawa ke halaman Desainer proyek. Sekarang di halaman Desainer, tambahkan keempat komponen ini dari Palet Komponen untuk membuat tata letak untuk aplikasi: Klien Bluetooth, Sidik Jari, Pemilih Daftar, dan Tombol Gambar. Pemilih daftar dan Tombol dapat ditemukan di ' Antarmuka Pengguna' sementara Sidik Jari dan Bluetooth dapat dipilih dari ' Sensor ' & ' Konektivitas '.
Properti layar dapat diubah dengan mengubah properti untuk setiap blok.
Setelah itu, pindah ke layar ' Blok ' untuk membangun aplikasi menggunakan blok.
Sekarang gulir ke bawah, klik pada ' List_Picker1' dan seret & jatuhkan blok kode pertama seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Pada langkah berikutnya, klik blok 'Kontrol' lalu seret & lepas blok kode pertama di layar Penampil.
Setelah itu, buka blok 'Bluetooth_client1' dan pilih blok kode 'Bluetooth_client.connect' .
Lalu pergi ke blok 'List_Picker' dan pilih ' Blok kode pilihan' seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Sekarang di langkah berikutnya, kembali ke blok 'List_Picker' dan pilih ' List_Picker. Teks ke ' blok kode seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Setelah itu, buka blok 'Teks' dan pilih blok kode pertama.
Dengan ini, blok kode pertama selesai. Kita perlu membuat tiga blok kode lagi untuk memanggil sensor sidik jari ponsel Android dan mengotentikasi sidik jari. Blok kode lengkap ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Gunakan gambar ini untuk menggabungkan blok kode lainnya.
Ketika semua blok terhubung, ekspor file.apk di laptop Anda atau Anda dapat langsung mengekspor apk ke ponsel Anda menggunakan Kode QR. File .aia dan .apk dari aplikasi ini dapat diunduh dari tautan di bawah ini.
- Unduh aplikasi Android untuk Mengontrol kunci solenoida melalui Arduino
Casing Cetak 3D untuk Kunci Berbasis Biometrik
Seperti disebutkan sebelumnya, kami telah membuat model 3D untuk merakit papan kinerja dan kunci solenoid menjadi casing kecil yang rapi. Model yang ditempatkan pada perangkat lunak pengiris ditunjukkan di bawah ini.
Jika Anda menggunakan papan perf dengan ukuran yang sama dan kunci solenoid, maka Anda juga dapat mencetak casing yang sama menggunakan file STL yang diberikan di bawah ini. Anda juga dapat melihat proyek pencetakan 3D lainnya yang telah kami buat sebelumnya.
File STL untuk Solenoid Lock Casing
Menguji kunci terkontrol Sidik Jari berbasis Arduino kami
Pertama, Anda perlu mengunduh dan menginstal file.apk di ponsel Anda untuk mengontrol kunci. Anda juga perlu mengunggah kode lengkap pada Arduino Nano Anda tetapi pastikan Anda menghapus pin TX dan RX dari nano sebelum Anda mengunggah kode. Setelah pengunggahan selesai, instal kunci lalu nyalakan Bluetooth di ponsel Anda dan pasangkan dengan perangkat Bluetooth yang Anda gunakan dan buka aplikasi. Sekarang ketuk ikon Bluetooth pada aplikasi dan hubungkan ke perangkat Bluetooth dan ikon Bluetooth pada aplikasi akan berubah menjadi ikon kunci. Sekarang Anda harus mengetuk ikon sidik jari untuk memeriksa sidik jari menggunakan pemindai sidik jari ponsel Anda dan nilainya akan dikirim ke Arduino Nano.
Proyek ini hanyalah demonstrasi dasar dari hal-hal yang dapat Anda lakukan dengan modul Bluetooth yang terhubung ke telepon Anda. Anda dapat membuat robot yang berfungsi secara utuh, daftar hadir, perangkat otomatisasi rumah yang dikontrol aplikasi, dll. Dan daftarnya sesuai dengan imajinasi Anda. Anda juga dapat menampilkan antarmuka untuk menunjukkan nama orang yang memasuki lokasi atau menambahkan kamera untuk mengklik gambar orang tersebut untuk tujuan keamanan. Coba ini sendiri, buat beberapa perubahan, dan jika Anda pernah terjebak di suatu tempat, beri tahu kami di bagian komentar dan kami akan membantu Anda. Terima kasih sekali lagi dan semoga harimu menyenangkan.